(57)【要約】【課題】  基準容器と被測定容器の温度差による測定誤差及び測定結果のばらつきを最小限に抑えることができる音響式容積計を提供する。【解決手段】  信号発生器１５が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び被測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び被測定容器の内部の圧力変化を検出して、被測定容器の容積を測定する音響式容積計において、信号発生器１５が、駆動電流の供給を被測定容器の容積測定直前に開始すると共に測定終了直後に停止する出力制御部３２と、駆動電流のオフセットを調整するオフセット調整部３５と、音圧のスタート時（ｔ＝０）の位相を一定とする位相設定部３３を備えた。【選択図】        図２
2007033279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び被測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び被測定容器の内部の圧力変化を検出して、被測定容器の容積を測定する音響式容積計において、前記信号発生器が、駆動電流の供給を被測定容器の容積測定直前に開始する出力制御部を備えたことを特徴とする音響式容積計。
【請求項２】
信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び被測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び被測定容器の内部の圧力変化を検出して、被測定容器の容積を測定する音響式容積計において、前記信号発生器が、駆動電流の供給を被測定容器の容積測定直前に開始すると共に、測定終了直後に停止する出力制御部を備えたことを特徴とする音響式容積計。
【請求項３】
信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び被測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び被測定容器の内部の圧力変化を検出して、被測定容器の容積を測定する音響式容積計において、前記信号発生器が、駆動電流のオフセットを調整するオフセット調整部を備えたことを特徴とする音響式容積計。
【請求項４】
信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び被測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び被測定容器の内部の圧力変化を検出して、被測定容器の容積を測定する音響式容積計において、前記信号発生器が、音圧のスタート時の位相を一定とする位相設定部を備えたことを特徴とする音響式容積計。
【請求項５】
信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び被測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び被測定容器の内部の圧力変化を検出して、被測定容器の容積を測定する音響式容積計において、前記信号発生器が、駆動電流の供給を被測定容器の容積測定直前に開始すると共に測定終了直後に停止する出力制御部と、駆動電流のオフセットを調整するオフセット調整部と、音圧のスタート時の位相を一定とする位相設定部を備えたことを特徴とする音響式容積計。
【請求項６】
信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び測定容器の内部の圧力変化を検出して、測定容器内に収納した被測定物体の体積を測定する音響式体積計において、前記信号発生器が、駆動電流の供給を被測定物体の体積測定直前に開始する出力制御部を備えたことを特徴とする音響式体積計。
【請求項７】
信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び測定容器の内部の圧力変化を検出して、測定容器内に収納した被測定物体の体積を測定する音響式体積計において、前記信号発生器が、駆動電流の供給を被測定物体の体積測定直前に開始すると共に、測定終了直後に停止する出力制御部を備えたことを特徴とする音響式体積計。
【請求項８】
信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び測定容器の内部の圧力変化を検出して、測定容器内に収納した被測定物体の体積を測定する音響式体積計において、前記信号発生器が、駆動電流のオフセットを調整するオフセット調整部を備えたことを特徴とする音響式体積計。
【請求項９】
信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び測定容器の内部の圧力変化を検出して、測定容器内に収納した被測定物体の体積を測定する音響式体積計において、前記信号発生器が、音圧のスタート時の位相を一定とする位相設定部を備えたことを特徴とする音響式体積計。
【請求項１０】
信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び測定容器の内部の圧力変化を検出して、測定容器内に収納した被測定物体の体積を測定する音響式体積計において、前記信号発生器が、駆動電流の供給を被測定物体の体積測定直前に開始すると共に測定終了直後に停止する出力制御部と、駆動電流のオフセットを調整するオフセット調整部と、電気音響変換器を駆動する駆動電流を被測定物体の体積を測定する必要最小限の時間だけ出力する電流出力部と、前記駆動電流のオフセットを調整するオフセット調整部と、音圧のスタート時の位相を一定とする位相設定部を備えたことを特徴とする音響式体積計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複雑な形状の物体や容器などの容積・体積を音響的な手法により測定する音響式容積計及び音響式体積計に関する。
【背景技術】
【０００２】
複雑な形状の物体や容器などの容積・体積を測定する方法として、スピーカなどの音源に物体を入れた容器内に空間的に交番的な容積・体積変化を与えて内部の気圧を断熱的に圧縮膨張させ、その時の圧力変化から容器の容積や容器内に収納した物体の体積を求める方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この音響式体積計においては、基準槽と測定槽の内部気体の温度差は測定に影響ないとされ、また基準槽と測定槽の連通管により定常的な圧力差及び温度差は生じないように工夫されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３８６５８号公報
【非特許文献１】石井  泰、「音響式体積計」、計測と制御、１９９７年４月号、第３６巻、第４号、ｐ２８８−２９１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、基準槽と測定槽の間に設けられるスピーカに流す電流により、スピーカのコイルが存在する基準槽の温度が上昇し続けることになる。急激な温度変化は、連通管では解消されない両槽の過渡的な圧力差をもたらし、測定誤差を招来するという問題がある。また、測定開始時の音圧の位相が、内部気体の放出熱量に違いを生じさせ、測定結果にばらつきを与えるという問題がある。
【０００５】
本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、基準容器と被測定容器又は測定容器の温度差による測定誤差及び測定結果のばらつきを最小限に抑えることができる音響式容積計及び音響式体積計を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び被測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び被測定容器の内部の圧力変化を検出して、被測定容器の容積を測定する音響式容積計において、前記信号発生器が、駆動電流の供給を被測定容器の容積測定直前に開始する出力制御部を備えたものである。
【０００７】
請求項２に係る発明は、信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び被測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び被測定容器の内部の圧力変化を検出して、被測定容器の容積を測定する音響式容積計において、前記信号発生器が、駆動電流の供給を被測定容器の容積測定直前に開始すると共に、測定終了直後に停止する出力制御部を備えたものである。
【０００８】
請求項３に係る発明は、信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び被測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び被測定容器の内部の圧力変化を検出して、被測定容器の容積を測定する音響式容積計において、前記信号発生器が、駆動電流のオフセットを調整するオフセット調整部を備えたものである。
【０００９】
請求項４に係る発明は、信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び被測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び被測定容器の内部の圧力変化を検出して、被測定容器の容積を測定する音響式容積計において、前記信号発生器が、音圧のスタート時の位相を一定とする位相設定部を備えたものである。
【００１０】
請求項５に係る発明は、信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び被測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び被測定容器の内部の圧力変化を検出して、被測定容器の容積を測定する音響式容積計において、前記信号発生器が、駆動電流の供給を被測定容器の容積測定直前に開始すると共に測定終了直後に停止する出力制御部と、駆動電流のオフセットを調整するオフセット調整部と、音圧のスタート時の位相を一定とする位相設定部を備えたものである。
【００１１】
請求項６に係る発明は、信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び測定容器の内部の圧力変化を検出して、測定容器内に収納した被測定物体の体積を測定する音響式体積計において、前記信号発生器が、駆動電流の供給を被測定物体の体積測定直前に開始する出力制御部を備えたものである。
【００１２】
請求項７に係る発明は、信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び測定容器の内部の圧力変化を検出して、測定容器内に収納した被測定物体の体積を測定する音響式体積計において、前記信号発生器が、駆動電流の供給を被測定物体の体積測定直前に開始すると共に、測定終了直後に停止する出力制御部を備えたものである。
【００１３】
請求項８に係る発明は、信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び測定容器の内部の圧力変化を検出して、測定容器内に収納した被測定物体の体積を測定する音響式体積計において、前記信号発生器が、駆動電流のオフセットを調整するオフセット調整部を備えたものである。
【００１４】
請求項９に係る発明は、信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び測定容器の内部の圧力変化を検出して、測定容器内に収納した被測定物体の体積を測定する音響式体積計において、前記信号発生器が、音圧のスタート時の位相を一定とする位相設定部を備えたものである。
【００１５】
請求項１０に係る発明は、信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び測定容器の内部の圧力変化を検出して、測定容器内に収納した被測定物体の体積を測定する音響式体積計において、前記信号発生器が、駆動電流の供給を被測定物体の体積測定直前に開始すると共に測定終了直後に停止する出力制御部と、駆動電流のオフセットを調整するオフセット調整部と、電気音響変換器を駆動する駆動電流を被測定物体の体積を測定する必要最小限の時間だけ出力する電流出力部と、前記駆動電流のオフセットを調整するオフセット調整部と、音圧のスタート時の位相を一定とする位相設定部を備えたものである。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように請求項１、６に係る発明によれば、電気音響変換器の発熱時間を最短にすることができるので、基準容器と被測定容器又は測定容器の測定中の温度差を最小限にすることにより、測定誤差を小さくすると共に、測定結果のばらつきを抑えることができる。
【００１７】
請求項２、７に係る発明によれば、繰り返し測定する際にも、温度上昇を最小限に抑えた状態で測定することができる。
【００１８】
請求項３、８に係る発明によれば、電気音響変換器の駆動電流の実効値を最小にすることができるので、発熱量が最小になり基準容器と被測定容器又は測定容器の測定中の温度差を最小限にして、測定誤差を小さくすると共に、測定結果のばらつきを抑えることができる。
【００１９】
請求項４、９に係る発明によれば、音圧のスタート時（ｔ＝０）の位相を一定にすることにより、音圧位相による内部気体が外部に放出する熱量の総量の差異をなくすことができるので、測定結果のばらつきを抑えることができる。また、音圧のスタート時（ｔ＝０）の位相を制御して、出力音圧を余弦波（cos(ωt)）にすることで、各槽における放出熱量総和の時間平均をゼロにでき、温度による測定誤差を抑えることができる。
【００２０】
請求項５、１０に係る発明によれば、電気音響変換器の発熱時間を最短にすることができるので、基準容器と被測定容器又は測定容器の測定中の温度差を最小限にすることにより、測定誤差を小さくすると共に、測定結果のばらつきを抑えることができる。また、電気音響変換器の駆動電流の実効値を最小にすることができるので、発熱量が最小になり基準容器と被測定容器又は測定容器の測定中の温度差を最小限にして、測定誤差を小さくすると共に、測定結果のばらつきを抑えることができる。更に、音圧のスタート時の位相を一定にすることにより、音圧位相による内部気体が外部に放出する熱量の総量の差異をなくすことができるので、測定結果のばらつきを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る音響式容積計の構成図、図２は信号発生器の構成図、図３は音圧sin(ωt)における位相＋π／２スタートの場合（ａ）と位相ゼロスタートの場合（ｂ）の放出熱量の説明図、図４は本発明に係る音響式体積計の構成図である。
【００２２】
本発明に係る音響式容積計は、図１に示すように、基準容器（基準槽）１内にスピーカ２を配置し、基準容器１内を容積Ｖrのスピーカ後面室３と容積Ｖ0のスピーカ前面室４に画成している。スピーカ後面室３とスピーカ前面室４には、夫々マイクロホン５，６が設けられている。７はスピーカ後面室３とスピーカ前面室４の静圧を平衡させ気体成分を均一化させる連通管である。
【００２３】
また、測定時にはスピーカ前面室４に被測定容器（測定槽）１１が接続される。スピーカ前面室４と被測定容器１１との接合面からは空気洩れがないようにしている。ここで、Ｖtは被測定容器１１の容積である。スピーカ２は、基準容器１の内部及び被測定容器１１の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、マイクロホン５，６は、スピーカ２によってなされる基準容器１の内部及び被測定容器１１の内部の圧力変化を検出する。
【００２４】
また、音響式容積計は、マイクロホン５，６の出力信号を増幅する増幅器１２，１３と、増幅器１２，１３の出力信号Ｅ１，Ｅ２をＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換し演算処理する信号処理装置１４と、信号処理装置１４で制御されるスピーカ２に容積変化を与える信号（例えば、正弦波信号）を入力する信号発生器１５を備えている。
【００２５】
更に、信号発生器１５は、図２に示すように、クロック信号を発生するクロック発生器３０と、クロック発生器３０が出力するクロック信号を分周するカウンタ３１と、カウンタ３１に対して動作開始指令又は動作停止指令を出力する出力制御部３２と、カウンタ３１の出力信号ＱＡ，ＱＢを入力してスタート時の位相を９０度ずらした方形波信号を出力する位相設定部３３と、位相設定部３３の出力信号を処理してスタート時の位相を９０度ずらした正弦波を出力する電流出力部３４と、電流出力部３４が出力する駆動電流のオフセットを調整して直流成分を除去するオフセット調整部３５を備えている。位相設定部３３は排他的論理和回路からなり、電流出力部３４はローパスフィルタからなる。
【００２６】
出力制御部３２が出力する動作開始指令のタイミングと、排他的論理和回路からなる位相設定部３３により、スタート時の正弦波の位相を任意に設定することができる。また、信号発生器１５にＤＳＰ（Digital Signal Processor）を使用すれば、位相をソフト的に自由に設定したり、波形自体を単周波に限らず、複合周波数やパルス状の波形にしたりするなど任意に作ることができる。
【００２７】
そして、ｔ＝０より位相設定部３３を用いて、位相π/２の正弦波信号（sin(ωt＋π/２)）による駆動電流をスピーカ２に与えると、スピーカ２の振動膜２ａの動きは、余弦波（cos(ωt)）となる。すると、図３（ａ）に示すように、スピーカ２の振動膜２ａの動きによる基準容器１内の圧力変化及び温度変化ａは、余弦波（cos(ωt)）となる。また、基準容器１から外部に放出される熱量の測定開始時からの総量ｃは、sin(ωt)＋Ａとなる。Ａは積分定数であり、測定開始時の熱量がゼロになる値となる。つまり、Ａ＝０となる。
【００２８】
従って、基準容器１から外部に放出される熱量総和の時間平均はゼロとなる。なお、図３（ａ）において、ｂは被測定容器１１内の圧力変化及び温度変化、ｄは被測定容器１１の放出熱量の総和を示す。
【００２９】
一方、位相設定部３３を用いずに、位相ゼロの正弦波信号（sin(ωt)）による駆動電流をスピーカ２に与えると、スピーカ２の振動膜２ａの動きは、正弦波（sin(ωt)）となる。すると、図３（ｂ）に示すように、スピーカ２の振動膜２ａの動きによる基準容器１内の圧力変化及び温度変化ｅは、正弦波（sin(ωt)）となる。また、基準容器１から外部に放出される熱量の測定開始時からの総量ｇは、−cos(ωt)＋Ｂ（Ｂ＞０）となる。Ｂは積分定数であり、測定開始時の熱量がゼロになる値となる。
【００３０】
従って、基準容器１から外部に放出される熱量総和（−cos(ωt)＋Ｂ）は、常に正の値となる。その時間平均は、Ａとなる。なお、図３（ｂ）において、ｆは被測定容器１１内の圧力変化及び温度変化、ｈは被測定容器１１の放出熱量の総和を示す。
【００３１】
以上のように構成した本発明に係る音響式容積計の動作について説明する。測定開始前においては、出力制御部３２からの動作停止指令によりカウンタ３１は動作停止状態にある。そして、出力制御部３２からの動作開始指令がカウンタ３１に入力されると、カウンタ３１は動作開始状態になり、クロック発生器３０が発生しているクロック信号のカウントを開始する。
【００３２】
次いで、カウンタ３１の出力信号ＱＡ，ＱＢが排他的論理和回路からなる位相設定部３３に入力されると、ｔ＝０より位相設定部３３は位相を９０度ずらした方形波信号を出力する。更に、位相設定部３３から出力された位相を９０度ずらしたクロック信号が、ローパスフィルタからなる電流出力部３４で処理されると方形波信号と同じ位相の正弦波を得ることができる。
【００３３】
電流出力部３４が、このような正弦波の駆動電流をスピーカ２に供給すると、スピーカ２が出力する音圧により、基準容器１及び被測定容器１１の内部に交番的な容積変化を差動的に与えることができる。また、正弦波の駆動電流が直流成分を持つと、常にスピーカ２のコイルに電流が流れるため、発熱の原因となるので、オフセット調整部３５によりオフセット調整して予め直流成分をゼロにしておく。そして、測定が終了すると直ちに出力制御部３２からの動作停止指令によりカウンタ３１を動作停止状態にして、電流出力部３４からの駆動電流を停止する。
【００３４】
このように、出力制御部３２とオフセット調整部３５により、発熱の原因となるスピーカ２のコイルに流す駆動電流を最小限にして、基準容器１と被測定容器１１の測定中の温度差を最小限にすることにより、測定誤差を小さくすると共に、測定結果のばらつきを抑えることができる。また、位相設定部３３により、音圧のスタート時の位相を一定にすることにより、音圧位相による内部気体が外部に放出する熱量の総量の差異をなくすことができるので、測定結果のばらつきを抑えることができる。更に、音圧の出力開始時（ｔ＝０）の位相を制御し、音圧波形を余弦波（cos(ωt)）にすることで、各槽の放出熱量総和の時間平均をゼロにすることができる。
【００３５】
次に、本発明に係る音響式体積計は、図４に示すように、基準容器（基準槽）１内にスピーカ２を配置し、基準容器１内を容積Ｖrのスピーカ後面室３と容積Ｖ0のスピーカ前面室４に画成している。スピーカ後面室３とスピーカ前面室４には、夫々マイクロホン５，６が設けられている。７はスピーカ後面室３とスピーカ前面室４の静圧を平衡させ気体成分を均一化させる連通管である。これらは、音響式容積計の構成と同じである。
【００３６】
また、測定時にはスピーカ前面室４に測定容器２０が接続され、その中に被測定物体２３が収納される。スピーカ前面室４と測定容器２０との接合面からは空気洩れがないものとする。ここで、Ｖcは測定容器２０の容積、Ｖtは被測定物体２３の体積、Ｖd（＝Ｖc−Ｖt）は被測定物体２３を入れた後の測定容器２０の容積である。
【００３７】
スピーカ２は、基準容器１の内部及び被測定物体２３を収納した測定容器２０の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、マイクロホン５，６は、スピーカ２によってなされる基準容器１の内部及び測定容器２０の内部の圧力変化を検出する。
【００３８】
また、音響式体積計は、マイクロホン５，６の出力信号を増幅する増幅器１２，１３と、増幅器１２，１３の出力信号Ｅ１，Ｅ２をＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換し演算処理する信号処理装置１４と、信号処理装置１４で制御されるスピーカ２に容積変化を与える信号（例えば、正弦波信号）を入力する信号発生器１５を備えている。これらは、音響式容積計の構成と同じである。
【００３９】
更に、信号発生器１５は、図２に示すように、クロック信号を発生するクロック発生器３０と、クロック発生器３０が出力するクロック信号をカウントするカウンタ３１と、カウンタ３１に対して動作開始指令又は動作停止指令を出力する出力制御部３２と、カウンタ３１の出力信号ＱＡ，ＱＢを入力してスタート時の位相を９０度ずらした方形波信号を出力する位相設定部３３と、位相設定部３３の出力信号を処理して位相を９０度ずらした正弦波を出力する電流出力部３４と、電流出力部３４が出力する駆動電流のオフセットを調整して直流成分を除去するオフセット調整部３５を備えている。位相設定部３３は排他的論理和回路からなり、電流出力部３４はローパスフィルタからなる。これらは、音響式容積計の構成と同じである。
【００４０】
なお、音響式体積計の場合には、図３（ａ），（ｂ）において、ａ，ｅは基準容器１内の圧力変化及び温度変化、ｂ，ｆは測定容器２０内の圧力変化及び温度変化、ｃ，ｇは基準容器１の放出熱量の総和、ｄ，ｈは測定容器２０の放出熱量の総和を示す。
【００４１】
以上のように構成した本発明に係る音響式体積計における基準容器１と測定容器１１の測定中の温度差を最小限にする動作や音圧位相による内部気体が外部に放出する熱量の総量の差異をなくす動作などについては、音響式容積計の動作と同様なので説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
基準容器と被測定容器の温度差による測定誤差及び測定結果のばらつきを最小限に抑えた音響式容積計と、基準容器と測定容器の温度差による測定誤差及び測定結果のばらつきを最小限に抑えた音響式体積計を提供でき、利用の拡大が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る音響式容積計の構成図
【図２】信号発生器の構成図
【図３】放出熱量の説明図で、（ａ）は音圧位相＋π／２スタートの場合、（ｂ）は音圧位相ゼロスタートの場合
【図４】本発明に係る音響式体積計の構成図
【符号の説明】
【００４４】
１…基準容器、２…スピーカ、３…スピーカ後面室、４…スピーカ前面室、５５，６…マイクロホン、１１…被測定容器、１２，１３…増幅器、１４…信号処理装置、１５…信号発生器、２０…測定容器、２３…被測定物体、３０…クロック発生器、３１…カウンタ、３２…出力制御部、３３…位相設定部、３４…電流出力部、３５…オフセット調整部。
【図１】
2007033279.tif 000003
【図２】
2007033279.tif 000004
【図３】
2007033279.tif 000005
【図４】
2007033279.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成18年9月8日(2006.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び被測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び被測定容器の内部の圧力変化を検出して、被測定容器の容積を測定する音響式容積計において、前記信号発生器が、音圧のスタート時の位相を一定とする位相設定部を備えたことを特徴とする音響式容積計。
【請求項２】
信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び被測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び被測定容器の内部の圧力変化を検出して、被測定容器の容積を測定する音響式容積計において、前記信号発生器が、駆動電流の供給を被測定容器の容積測定直前に開始すると共に測定終了直後に停止する出力制御部と、駆動電流のオフセットを調整するオフセット調整部と、音圧のスタート時の位相を一定とする位相設定部を備えたことを特徴とする音響式容積計。
【請求項３】
信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び測定容器の内部の圧力変化を検出して、測定容器内に収納した被測定物体の体積を測定する音響式体積計において、前記信号発生器が、音圧のスタート時の位相を一定とする位相設定部を備えたことを特徴とする音響式体積計。
【請求項４】
信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び測定容器の内部の圧力変化を検出して、測定容器内に収納した被測定物体の体積を測定する音響式体積計において、前記信号発生器が、駆動電流の供給を被測定物体の体積測定直前に開始すると共に測定終了直後に停止する出力制御部と、駆動電流のオフセットを調整するオフセット調整部と、電気音響変換器を駆動する駆動電流を被測定物体の体積を測定する必要最小限の時間だけ出力する電流出力部と、前記駆動電流のオフセットを調整するオフセット調整部と、音圧のスタート時の位相を一定とする位相設定部を備えたことを特徴とする音響式体積計。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び被測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び被測定容器の内部の圧力変化を検出して、被測定容器の容積を測定する音響式容積計において、前記信号発生器が、音圧のスタート時の位相を一定とする位相設定部を備えたものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
請求項２に係る発明は、信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び被測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び被測定容器の内部の圧力変化を検出して、被測定容器の容積を測定する音響式容積計において、前記信号発生器が、駆動電流の供給を被測定容器の容積測定直前に開始すると共に測定終了直後に停止する出力制御部と、駆動電流のオフセットを調整するオフセット調整部と、音圧のスタート時の位相を一定とする位相設定部を備えたものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項３に係る発明は、信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び測定容器の内部の圧力変化を検出して、測定容器内に収納した被測定物体の体積を測定する音響式体積計において、前記信号発生器が、音圧のスタート時の位相を一定とする位相設定部を備えたものである。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項４に係る発明は、信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び測定容器の内部の圧力変化を検出して、測定容器内に収納した被測定物体の体積を測定する音響式体積計において、前記信号発生器が、駆動電流の供給を被測定物体の体積測定直前に開始すると共に測定終了直後に停止する出力制御部と、駆動電流のオフセットを調整するオフセット調整部と、電気音響変換器を駆動する駆動電流を被測定物体の体積を測定する必要最小限の時間だけ出力する電流出力部と、前記駆動電流のオフセットを調整するオフセット調整部と、音圧のスタート時の位相を一定とする位相設定部を備えたものである。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
請求項１、３に係る発明によれば、音圧のスタート時（ｔ＝０）の位相を一定にすることにより、音圧位相による内部気体が外部に放出する熱量の総量の差異をなくすことができるので、測定結果のばらつきを抑えることができる。また、音圧のスタート時（ｔ＝０）の位相を制御して、出力音圧を余弦波（cos(ωt)）にすることで、各槽における放出熱量総和の時間平均をゼロにでき、温度による測定誤差を抑えることができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
請求項２、４に係る発明によれば、電気音響変換器の発熱時間を最短にすることができるので、基準容器と被測定容器又は測定容器の測定中の温度差を最小限にすることにより、測定誤差を小さくすると共に、測定結果のばらつきを抑えることができる。また、電気音響変換器の駆動電流の実効値を最小にすることができるので、発熱量が最小になり基準容器と被測定容器又は測定容器の測定中の温度差を最小限にして、測定誤差を小さくすると共に、測定結果のばらつきを抑えることができる。更に、音圧のスタート時の位相を一定にすることにより、音圧位相による内部気体が外部に放出する熱量の総量の差異をなくすことができるので、測定結果のばらつきを抑えることができる。
【手続補正書】
【提出日】平成18年12月7日(2006.12.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び被測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び被測定容器の内部の圧力変化を検出して、被測定容器の容積を測定する音響式容積計において、前記信号発生器が、駆動電流の供給を被測定容器の容積測定直前に開始すると共に測定終了直後に停止する出力制御部と、駆動電流のオフセットを調整するオフセット調整部と、音圧のスタート時の位相を一定とする位相設定部を備えたことを特徴とする音響式容積計。
【請求項２】
信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び測定容器の内部の圧力変化を検出して、測定容器内に収納した被測定物体の体積を測定する音響式体積計において、前記信号発生器が、駆動電流の供給を被測定物体の体積測定直前に開始すると共に測定終了直後に停止する出力制御部と、駆動電流のオフセットを調整するオフセット調整部と、電気音響変換器を駆動する駆動電流を被測定物体の体積を測定する必要最小限の時間だけ出力する電流出力部と、前記駆動電流のオフセットを調整するオフセット調整部と、音圧のスタート時の位相を一定とする位相設定部を備えたことを特徴とする音響式体積計。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び被測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び被測定容器の内部の圧力変化を検出して、被測定容器の容積を測定する音響式容積計において、前記信号発生器が、駆動電流の供給を被測定容器の容積測定直前に開始すると共に測定終了直後に停止する出力制御部と、駆動電流のオフセットを調整するオフセット調整部と、音圧のスタート時の位相を一定とする位相設定部を備えたものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項２に係る発明は、信号発生器が供給する駆動電流によって電気音響変換器が出力する音圧により、基準容器及び測定容器の内部に交番的な容積変化を差動的に与え、その時の基準容器及び測定容器の内部の圧力変化を検出して、測定容器内に収納した被測定物体の体積を測定する音響式体積計において、前記信号発生器が、駆動電流の供給を被測定物体の体積測定直前に開始すると共に測定終了直後に停止する出力制御部と、駆動電流のオフセットを調整するオフセット調整部と、電気音響変換器を駆動する駆動電流を被測定物体の体積を測定する必要最小限の時間だけ出力する電流出力部と、前記駆動電流のオフセットを調整するオフセット調整部と、音圧のスタート時の位相を一定とする位相設定部を備えたものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
請求項１に係る発明によれば、音圧のスタート時（ｔ＝０）の位相を一定にすることにより、音圧位相による内部気体が外部に放出する熱量の総量の差異をなくすことができるので、測定結果のばらつきを抑えることができる。また、音圧のスタート時（ｔ＝０）の位相を制御して、出力音圧を余弦波（cos(ωt)）にすることで、各槽における放出熱量総和の時間平均をゼロにでき、温度による測定誤差を抑えることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
請求項２に係る発明によれば、電気音響変換器の発熱時間を最短にすることができるので、基準容器と被測定容器又は測定容器の測定中の温度差を最小限にすることにより、測定誤差を小さくすると共に、測定結果のばらつきを抑えることができる。また、電気音響変換器の駆動電流の実効値を最小にすることができるので、発熱量が最小になり基準容器と被測定容器又は測定容器の測定中の温度差を最小限にして、測定誤差を小さくすると共に、測定結果のばらつきを抑えることができる。更に、音圧のスタート時の位相を一定にすることにより、音圧位相による内部気体が外部に放出する熱量の総量の差異をなくすことができるので、測定結果のばらつきを抑えることができる。